תרגול חוזר משפר את זיכרון העבודה, משנה את מסלולי המוח

מחקר חדש מ-UCLA Health מגלה שתרגול חוזר לא רק עוזר לשפר מיומנויות, אלא גם מוביל לשינויים משמעותיים במסלולי הזיכרון של המוח.

המחקר, שפורסם בNature ונערך בשיתוף עם אוניברסיטת רוקפלר, ביקש לחשוף כיצד היכולת של המוח לאחסן ולעבד מידע, המכונה זיכרון עבודה, משתפר על ידי אימון.

כדי לבדוק זאת, החוקרים נתנו לעכברים לזהות ולזכור רצף של ריחות במשך שבועיים. החוקרים עקבו אחר פעילות עצבית בבעלי החיים בזמן שהם ביצעו את המשימה, תוך שימוש במיקרוסקופ חדש שנבנה בהתאמה אישית כדי לדמיין את הפעילות התאית של עד 73,000 נוירונים בו זמנית בכל קליפת המוח.

המחקר מצא טרנספורמציות במעגלי זיכרון עבודה הממוקמים בקורטקס המוטורי המשני כאשר עכברים חזרו על המשימה לאורך זמן. כאשר העכברים התחילו ללמוד את המשימה לראשונה, ייצוגי הזיכרון היו לא יציבים. עם זאת, לאחר תרגול חוזר ונשנה של המשימה, דפוסי הזיכרון החלו להתייצב או "להתגבש", אמר מחבר המחקר ונוירולוג הבריאות של UCLA, ד"ר פיימן גולשני.

השפעה של עיכוב אופטוגנטי על ביצוע משימות זיכרון עבודה (WM).
א. הגדרה נסיונית.
ב. סוגי ניסוי במשימת ה-WM של האסוציאציה המושהית; הליקוק הוערך במהלך תקופת בחירה של 3 שניות, עם תקופות עיכוב מוקדמות ומאוחרות מסומנות.
ג. התקדמות הלמידה על פני שמונה מפגשים, נמדדת באחוז התשובות הנכונות.
ד. דוגמה למפגש אימון, עם ליקוקים מסומנים.
ה. השפעת העיכוב בפוטו על ביצוע המשימה על פני תקופות שונות (שנייה רביעית של תקופת ההשהיה, P = 0.009; השנייה החמישית של תקופת ההשהיה, P = 0.005; ריח שני, P = 0.0004; השנייה הראשונה של תקופת הבחירה, P = 0.0001). ניתוח סטטיסטי בוצע באמצעות מבחני t מצמדים.
ו. עיכוב פוטו של M2 ב-2 השניות האחרונות של תקופת ההשהיה במהלך 7 הימים הראשונים של האימון פוגע בביצוע המשימות. N = 4 (עכברים המבטאים stGtACR2) ו-n = 4 (עכברים המבטאים mCherry). ערכי P שנקבעו באמצעות בדיקות t של שני מדגמים עבור מפגשים 1-10 היו כדלקמן: P1 = 0.8425, P2 = 0.4610, P3 = 0.6904, P4 = 0.0724, P5 = 0.0463, P6 = 0.0106, P.0 = 0.0106, P.0 = 5, P16, P.0 P9 = 0.6530 ו-P10 = 0.7955. עבור c, e ו-f, הנתונים מוצגים כממוצע ± s.e.m. נ"ס, לא משמעותי; *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.01, ***P ≤ 0.001, ****P ≤ 0.0001.
מקור: טבע (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w

"אם אתה מדמיין שכל נוירון במוח נשמע כמו צליל אחר, המנגינה שהמוח יצר בעת ביצוע משימה השתנתה מיום ליום, אך לאחר מכן הפכה להיות יותר ויותר מעודנת ודומה ככל שהחיות המשיכו לתרגל משימה," אמר גולשני.

שינויים אלה מספקים תובנות מדוע הביצועים הופכים מדויקים ואוטומטיים יותר לאחר תרגול חוזר.

"גילוי זה לא רק מקדם את ההבנה שלנו לגבי למידה וזיכרון, אלא יש לו גם השלכות לטיפול בבעיות הקשורות לפגיעה בזיכרון", אמר גולשני.

העבודה בוצעה על ידי ד"ר ארש בלפארד, מדען פרויקט UCLA, בשיתוף פעולה הדוק עם קבוצתו של ד"ר אליפאשה וזירי באוניברסיטת רוקפלר.